EP0371329A2 - Titanium dioxide, process for its preparation and its use - Google Patents

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EP0371329A2
EP0371329A2 EP89121176A EP89121176A EP0371329A2 EP 0371329 A2 EP0371329 A2 EP 0371329A2 EP 89121176 A EP89121176 A EP 89121176A EP 89121176 A EP89121176 A EP 89121176A EP 0371329 A2 EP0371329 A2 EP 0371329A2
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EP
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titanium dioxide
tio2
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EP89121176A
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Werner Dr. Verhoeven
Rene Dr. De Cleyn
Peter Dr. Thometzek
Peter Dr. Köhler
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Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
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    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/04Oxides; Hydroxides
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    • C01G23/053Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts
    • C01G23/0532Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts by hydrolysing sulfate-containing salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C01G23/04Oxides; Hydroxides
    • C01G23/047Titanium dioxide
    • C01G23/0475Purification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C1/00Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/04Opacifiers, e.g. fluorides or phosphates; Pigments
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    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/20Powder free flowing behaviour

Definitions

  • the present invention relates to titanium dioxide, a process for its preparation and its use in glass-like enamels and glazes as opacifiers.
  • Titanium dioxide is produced as a colored pigment either by reacting TiCl4 with O2 or by hydrolysis of an aqueous solution of titanyl sulfate containing sulfuric acid and subsequent calcination.
  • the titanium dioxide hydrate suspension is calcined in a rotary tube furnace with residence times of 5 to 20 hours.
  • the precipitate resulting from the hydrolysis consists of fine particles with a specific BET surface area of 50-500 m2 / g, which undergo strong agglomeration during the calcination.
  • the agglomerates resulting from calcination form particles of 0.1 to 1.0 mm, which are composed of primary particles of 0.2 to 0.4 ⁇ m.
  • This material is not very suitable as a clinker or as a ground pigment for incorporation into glassy enamels or enamels, since it clumps when it is mixed with the other constituents of the enamel frit in a dry state, resulting in an incomplete and inhomogeneous solution of the titanium dioxide during the The frit melts.
  • German Auslegeschrift 1 207 363 a process for the production of a TiO2 product for incorporation in glass-like enamels by calcining precipitated titanium dioxide hydrate is described.
  • the disadvantage of this method is that it is very expensive due to the two very different titanium dioxide hydrates that have to be prepared first.
  • TiO2 obtained in this way is that it is characterized by a high bulk density of 1 to 2 kg / l and has a low specific surface area of well below 1 m2 / g, which leads to low reactivity when melting in the frit.
  • German Patent Application 1 202 259 describes a process for the preparation of TiO2 agglomerates for enamel frits by granulating suitable titanium dioxide (0.2-0.7 ⁇ m crystallite size) with the addition of a hydrolyzable metal or silicon halide.
  • fine TiO2 particles are mixed with a TiO2 sol, spray dried at 50 ° C and calcined at temperatures above 500 ° C.
  • the TiO2 sol is obtained from sulfuric acid-containing TiO2 hydrate, which is neutralized with ammonia, filtered and washed, and with concentrated sweat rock acid is peptized.
  • the product produced has grain sizes of 0.1 to 50 ⁇ m and is used in cosmetic products, catalysts and ceramics. It is not suitable for incorporation into emails. In the case of calcination below 800 ° C, even larger amounts of sulfate remain, which lead to rough, matt enamel surfaces when firing enamel. At higher calcining temperatures, the powder grains are too hard, which means that their digestion behavior in the frit is incomplete.
  • British Patent 1,176,912 describes a finely divided anatase with a sulfate content of 0.45-1.2%, based on TiO2, a BET surface area of 35 to 55 m2 / g and a primary particle size of 0.025-0.05 ⁇ m .
  • the production is carried out by calcining a sulfuric acid-containing TiO2 hydrate at 725 to 760 ° C and subsequent grinding.
  • the product is used in photography as well as in copy papers. It is not suitable for enamel incorporation due to its high sulfur content, which leads to rough, matt surfaces, as well as its fine particle size, which causes lumps in the frit raw material mixture and thus incomplete dissolving and sludge formation when the frit melts.
  • titanium dioxide hydrate or preferably small titanium dioxide particles are chemically treated in a liquid to promote agglomeration, the particles agglomerate into microspheres from 1 to 500 ⁇ m and the agglomerate microspheres dried and calcined.
  • the chemical treatment consists of a reaction with a mineral acid, an organ. Acid or a base.
  • the bulk density of the TiO2 powder obtained, which are suitable for use as a catalyst support, is 0.8 to 1.0 kg / l.
  • the products are not suitable for incorporation into enamel, since the individual granules are very densely packed and hard as a result of the chemical treatment in connection with the subsequent agglomeration, which leads to poor and incomplete melting in the enamel frit.
  • the task was therefore to provide a suitable titanium dioxide, which can be used as an opacifier for glassy enamels and enamels.
  • This titanium dioxide has a TiO2 content of ⁇ 87% by weight, a sulfate content of less than 0.45% by weight, preferably less than 0.3% by weight, in each case based on TiO2, an alkali oxide content of less than 0 , 5 wt .-%, preferably less than 0.2 wt .-%, based on TiO2, a residual water content of less than 12 wt .-%, based on TiO2, a BET surface area of 30 to 500 m2 / g, a bulk weight of 0.2 to 0.8 kg / l, a primary particle size of 0.005 to 0.1 ⁇ m and an average aggregate grain size of 30 to 500 ⁇ m and is in amorphous form and / or as crystalline anatase.
  • the TiO2 content of the granules is ⁇ 87% by weight, but can still be increased by heat treatment.
  • the sulfate content is less than 0.45 wt .-%, preferably less than 0.3 wt .-%, based on TiO2. Higher sulfate levels have an unfavorable effect on TiO2 recrystallization during enamel baking and lead to irregular, matt enamelling.
  • the total content of alkali oxides, in particular sodium and potassium oxide, is below 0.5% by weight, preferably below 0.2% by weight, based on TiO2. Higher proportions result in losses in the enamel cloudiness.
  • a residual water content up to 12 wt .-%, based on TiO2, does not affect the enamel properties of the titanium dioxide.
  • the high BET surface area of 30 to 500 m2 / g (determination of the BET surface area according to DIN 66 131, section October 6, 1973; 5-point method, measuring gas: nitrogen, adsorption at the temperature of the boiling nitrogen, assumption of the space requirement a nitrogen molecule of 0.162 nm2, pretreatment: 1 hour heating in a nitrogen stream at 130 ° C) and the small primary particle size of 0.005 to 0.1 ⁇ m have a high reactivity and thus an excellent digestion behavior of the TiO2 in the enamel melt.
  • the 30 to 500 ⁇ m large, spherical aggregates show perfect flow behavior, do not stick when mixed with the other frit components and have one good stability, ie they do not disintegrate into fine grains during the mixing process, which would lead to clumping and incomplete melting.
  • the aggregates When mixed, the aggregates are distributed evenly in the frit and then melt completely and evenly.
  • the particles form titanium dioxide-rich neighborhoods that act as germ cells for titanium dioxide recrystallization in the early stages of enamel firing.
  • enamel firing almost exclusively anatase in a suitable crystallite size, isometric shape and even distribution is produced, whereby a high reflectivity with excellent opacity is obtained.
  • the titanium dioxide preferably contains oxides, phosphates and / or silicates of the metals Mg, Ca, Sr, Ba, Sn, Sb, Bi, Y, Zr, Zn, V, Nb, W and / or Mo and / or oxides of the elements P and / or Si in an amount of up to 10% by weight, preferably up to 7% by weight, based on titanium dioxide.
  • the metals Mg, Ca, Sr, Ba, Sn, Sb, Bi, Y, Zr, Zn, V, Nb, W and / or Mo
  • P2O5 improves the TiO2 recrystallization and thus the turbidity in the enamel
  • WO3 improves the color in the enamel.
  • the titanium dioxide can additionally contain binders such as e.g. Water glass, carboxymethyl celluloses and / or polyvinyl alcohols and / or plasticizers such as e.g. Contain polyphosphates and / or polyacrylates in an amount of 0.1 to 5 wt .-%, based on TiO2.
  • binders such as e.g. Water glass, carboxymethyl celluloses and / or polyvinyl alcohols and / or plasticizers such as e.g. Contain polyphosphates and / or polyacrylates in an amount of 0.1 to 5 wt .-%, based on TiO2.
  • the invention furthermore relates to a suitable process for the preparation of the titanium dioxide according to the invention, in which the precipitated, acidic titanium dioxide hydrate is brought to a pH of from 7 to 13 with a base, optionally heating for 0.1 to 10 hours to a temperature between 40 ° C. and reflux, is filtered and washed, the excess base is optionally removed, spray drying is carried out, if appropriate, with the addition of auxiliaries and, if appropriate, a temperature treatment at 200 to 800 ° C., preferably 400 to 600 ° C., follows.
  • the base treatment of the acidic TiO2 hydrate has the goal of converting the adhering acid as completely as possible into the corresponding salt, which is then washed out.
  • a prior 0.1 to 10 hour heating of the base-treated TiO2 hydrate to a temperature between 40 ° C and reflux favors the salt removal.
  • the salt-containing TiO2 hydrate can be subjected to a pressure treatment before washing. This can e.g. done by performing the temperature treatment in a closed pressure vessel. Also e.g. the high pressure relaxation technology can be used in suitable equipment.
  • the excess base is preferably largely removed again.
  • sodium hydroxide solution and / or potassium hydroxide solution this is done by using an acid such as Hydrochloric, nitric and / or phosphoric acid is adjusted to a pH of 7 to 2 and the sodium and / or potassium salt formed is removed by renewed filtration and washing. Measures to improve filtration and washing, such as temperature or pressure treatment, are also possible in this step.
  • ammonia is used as the base.
  • the ammonium salt formed can also be removed after adjusting the pH to 7 to 2 using an acid and then filtering with washing. However, it can preferably also be removed by heat treatment after spray drying at 400 to 800 ° C., in which case the second filtration cycle is saved.
  • the washed, low-salt titanium dioxide hydrate can, in a preferred embodiment, be admixed in a suitable form before the spray drying, which in the end product predominantly as oxides, phosphates and / or silicates of the elements Mg, Ca, Sr, Ba, Sn, Sb, Bi, Y, Zi, Zn, V, Nb, W and / or Mo and / or as oxides of the elements P and / or Si in an amount of up to 10% by weight, preferably up to 7% by weight, based on titanium dioxide .
  • the auxiliary substances are salts of the above-mentioned metals such as carbonates, nitrates, chlorides, fluorides, silicates, phosphates or oxides.
  • binders such as Water glass, carboxymethyl celluloses or polyvinyl alcohols and / or plasticizers such as e.g. Polyphosphates or polyacrylates can be added to the TiO2 hydrate in an amount of 0.1 to 5% by weight each before the calcination.
  • Spray drying takes place at an exhaust air temperature above 90 ° C, preferably above 140 ° C.
  • the low-salt TiO2 hydrate suspension is optionally mixed with auxiliaries and, with a solids content of Gew 25% by weight, preferably ⁇ 35% by weight, optionally introduced into the drying tower via a single- or multi-component nozzle or a centrifugal atomizer disc.
  • Both a high solids content of the feed suspension and a high drying temperature in the spray dryer have a favorable effect on the stability of the granules and thus on the processability of the TiO2 by email.
  • the titanium dioxide according to the invention can be used as an opacifier in the production of enamels or glazes.
  • An aqueous titanium dioxide hydrate suspension with a TiO2 content of 25.5% by weight, a sulfate content of 7.5% by weight, based on TiO2, and a BET surface area of 280 m2 / g is brought to pH 8 with sodium hydroxide solution, Heated to 90 ° C for 1 hour, filtered and washed free of salt, resuspended in H2O, adjusted to pH 4 with hydrochloric acid, filtered again and washed free of salt.
  • the filter cake with a solids content of 40% by weight is resuspended. 0.5% by weight of P2O5, based on TiO2, are added to this suspension and then it is dried in a spray dryer with centrifugal disk atomization at an exhaust air temperature of 170 ° C.
  • the product obtained has a TiO2 content of 92.0 wt .-%, a sulfate content of 0.2 wt .-%, based on TiO2, an alkali oxide content of 0.1 wt .-%, based on TiO2, a chloride content of 0.4 wt .-%, based on TiO2, a P2O5 content of 0.5 wt .-%, based on TiO2, an H2O content of 6.7 wt .-%, based on TiO2, a BET surface area of 280 m2 / g, a primary particle size of 0.01 ⁇ m, a bulk density of 0.45 kg / l and an average aggregate grain size of 80 ⁇ m and is present as an amorphous and crystalline anatase.
  • the product does not stick, is free-flowing and shows excellent mixing and digestion behavior in a bortitanium white enamel frit. After order and branding maintain high reflectivity, high opacity and a favorable shade of the enamel.
  • a titanium dioxide hydrate suspension as described in Example 1 is brought to pH 8 with ammonia, heated to 60 ° C. for one hour, filtered and washed free of salt. The residue is taken up in water to form a 35% by weight suspension. The mixture is then dried in a spray dryer with atomization at an exhaust air temperature of 140 ° C. and post-annealed at 500 ° C. for 30 minutes.
  • the product obtained has a TiO2 content of 97% by weight, a sulfate content of 0.25% by weight, based on TiO2, an H2O content of 1.7% by weight based on TiO2, a BET Surface of 115 m2 / g, a bulk density of 0.6 kg / l, a primary particle size of 0.03 ⁇ m and an average aggregate grain size of 185 ⁇ m and is predominantly in the form of crystalline anatase.
  • the product does not stick, is free-flowing and shows excellent mixing and digestion behavior in a bortitanium white enamel frit. After application and penetration, a high reflectivity, a high covering power and a favorable color of the enamelling are obtained.

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Abstract

The present invention relates to titanium dioxide, to a process for its preparation, and to its use as an opacifier in glass-like enamels and melt glazes.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Titandioxid, ein Ver­fahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung in glasartigen Emails und Schmelzglasuren als Trübungs­mittel.The present invention relates to titanium dioxide, a process for its preparation and its use in glass-like enamels and glazes as opacifiers.

Titandioxid wird als Farbpigment entweder durch Um­setzung von TiCl₄ mit O₂ oder durch Hydrolyse einer schwefelsäurehaltigen, wäßrigen Lösung von Titanylsulfat und nachfolgender Kalzinierung hergestellt.Titanium dioxide is produced as a colored pigment either by reacting TiCl₄ with O₂ or by hydrolysis of an aqueous solution of titanyl sulfate containing sulfuric acid and subsequent calcination.

Im Falle des Sulfatprozesses wird die Titandioxidhydrat-­Suspension in einem Drehrohrofen bei Verweilzeiten von 5 bis 20 Stunden kalziniert. Der bei der Hydrolyse an­fallende Niederschlag besteht aus feinen Teilchen mit einer spezifischen BET-Oberfläche von 50-500 m²/g, die eine starke Agglomerierung während der Kalzinierung erfahren.In the case of the sulfate process, the titanium dioxide hydrate suspension is calcined in a rotary tube furnace with residence times of 5 to 20 hours. The precipitate resulting from the hydrolysis consists of fine particles with a specific BET surface area of 50-500 m² / g, which undergo strong agglomeration during the calcination.

Die sich durch Kalzinierung ergebenden Agglomerate bil­den Teilchen von 0,1 bis 1,0 mm, die sich aus Primär­teilchen von 0,2 bis 0,4 µm zusammensetzen. Dieses Mate­rial ist als Klinker oder auch als gemahlenes Pigment zur Einarbeitung in glasartige Emails oder Schmelzglasu­ren wenig geeignet, da es sich zusammenballt, wenn es in trockenem Zustand mit den übrigen Bestandteilen der Emailfritte gemischt wird, was zu einer unvollständigen und inhomogenen Lösung des Titandioxids während des Schmelzvorganges der Fritte führt.The agglomerates resulting from calcination form particles of 0.1 to 1.0 mm, which are composed of primary particles of 0.2 to 0.4 µm. This material is not very suitable as a clinker or as a ground pigment for incorporation into glassy enamels or enamels, since it clumps when it is mixed with the other constituents of the enamel frit in a dry state, resulting in an incomplete and inhomogeneous solution of the titanium dioxide during the The frit melts.

In der deutschen Auslegeschrift 1 207 363 wird ein Verfahren zur Herstellung eines TiO₂-Produktes für die Einarbeitung in glasartigen Emails durch Kalzinierung von gefälltem Titandioxidhydrat beschrieben. Dabei wird ein gefälltes Titandioxidhydrat mit grober Teilchen­größe, das aus Primärteilchen von 5 bis 20 µm besteht, mit einem gefällten Titandioxidhydrat feiner Teilchen­größe, das aus Primärteilchen von vorwiegend unter 1 µm besteht, wie es bei der Herstellung von TiO₂-Pigmenten anfällt, gemischt, und die Mischung wird kalziniert. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß es auf­grund der zwei stark unterschiedlichen Titandioxidhydra­te, die erst hergestellt werden müssen, sehr aufwendig wird. Weiterhin besteht der Nachteil derartig erhaltenem TiO₂ darin, daß es sich durch ein hohes Schüttgewicht von 1 bis 2 kg/l auszeichnet und eine niedrige spezifi­sche Oberfäche von deutlich unter 1 m²/g aufweist, was zu geringer Reaktivität beim Aufschmelzen in der Fritte führt.In German Auslegeschrift 1 207 363 a process for the production of a TiO₂ product for incorporation in glass-like enamels by calcining precipitated titanium dioxide hydrate is described. A precipitated titanium dioxide hydrate with a coarse particle size, which consists of primary particles of 5 to 20 μm, is mixed with a precipitated titanium dioxide hydrate, which consists of primary particles of primarily less than 1 μm, as is produced in the production of TiO₂ pigments, and the mixture is calcined. The disadvantage of this method is that it is very expensive due to the two very different titanium dioxide hydrates that have to be prepared first. Furthermore, the disadvantage of TiO₂ obtained in this way is that it is characterized by a high bulk density of 1 to 2 kg / l and has a low specific surface area of well below 1 m² / g, which leads to low reactivity when melting in the frit.

In der US-PS 2 721 787 werden freifließende, nichtstau­bende Aggregate bestehend aus kalziniertem TiO₂ (Primär­teilchengröße 0,2-0,3 µm, spezifische Oberfläche 4,5-­9 m²/g) und 0,1 bis 3 % eines anorganischen Binde­mittels beschrieben. Diese Aggregate werden hergestellt, indem wäßrige Slurries aus hydroklassifizierten Titan­dioxidpigmenten, die aus der normalen Pigmentherstellung stammen, bei 150 bis 400°C sprühgetrocknet werden. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß zuerst kal­zinierte Titandioxidpigmente hergestellt werden müssen, die dann in Wasser zur Herstellung einer Slurry aufge­nommen werden, um diese Slurry danach sprühzutrocknen, um die beanspruchten Aggregate zu erhalten.In US Pat. No. 2,721,787, free-flowing, non-dusting aggregates consisting of calcined TiO 2 (primary particle size 0.2-0.3 μm, specific surface area 4.5-9 m² / g) and 0.1 to 3% of an inorganic binder are described . These aggregates are produced by spray-drying aqueous slurries of hydro-classified titanium dioxide pigments, which originate from normal pigment production, at 150 to 400 ° C. The disadvantage of this process is that calcined titanium dioxide pigments have to be prepared first, which are then taken up in water to produce a slurry, in order to then spray-dry this slurry in order to obtain the claimed aggregates.

In der deutschen Auslegeschrift 1 202 259 wird ein Verfahren zur Herstellung von TiO₂-Agglomeraten für Emailfritten beschrieben, indem geeignetes Titandioxid (0,2-0,7 µm Kristallitgröße) unter Zusatz eines hydro­lysierbaren Metall- oder Siliciumhalogenids granuliert wird.German Patent Application 1 202 259 describes a process for the preparation of TiO₂ agglomerates for enamel frits by granulating suitable titanium dioxide (0.2-0.7 µm crystallite size) with the addition of a hydrolyzable metal or silicon halide.

In der japanischen Anmeldung 85/220884 werden sphä­rische, feine TiO₂-Teilchen mit einem TiO₂-Sol gemischt, bei 50°C sprühgetrocknet und bei Temperaturen über 500°C kalziniert. Das TiO₂-Sol wird aus schwefelsäurehaltigem TiO₂-Hydrat erhalten, das mit Ammoniak neutralisiert, filtriert und gewaschen sowie mit konzentrierter Schwe­ felsäure peptisiert wird. Das erzeugte Produkt weist Korngrößen von 0,1 bis 50 µm auf und findet Anwendung in kosmetischen Erzeugnissen, Katalysatoren und Kera­miken. Für die Einarbeitung in Emails ist es nicht geeignet. Im Fall einer Kalzination unterhalb 800°C bleiben noch größere Mengen an Sulfat zurück, die beim Emaileinbrand zu rauhen, matten Emailoberflächen führen. Bei höheren Kalziniertemperaturen weisen die Pulverkör­ner eine zu große Härte auf, wodurch ihr Aufschlußver­halten in der Fritte unvollständig ist.In Japanese application 85/220884 spherical, fine TiO₂ particles are mixed with a TiO₂ sol, spray dried at 50 ° C and calcined at temperatures above 500 ° C. The TiO₂ sol is obtained from sulfuric acid-containing TiO₂ hydrate, which is neutralized with ammonia, filtered and washed, and with concentrated sweat rock acid is peptized. The product produced has grain sizes of 0.1 to 50 µm and is used in cosmetic products, catalysts and ceramics. It is not suitable for incorporation into emails. In the case of calcination below 800 ° C, even larger amounts of sulfate remain, which lead to rough, matt enamel surfaces when firing enamel. At higher calcining temperatures, the powder grains are too hard, which means that their digestion behavior in the frit is incomplete.

In der britischen Patentschrift 1 176 912 wird ein feinteiliger Anatas mit einem Sulfatgehalt von 0,45-­1,2 %, bezogen auf TiO₂, einer BET-Oberfläche von 35 bis 55 m²/g und einer Primärteilchengröße von 0,025-0,05 µm beschrieben. Die Herstellung erfolgt durch Kalzinierung eines schwefelsäurehaltigen TiO₂-Hydrats bei 725 bis 760°C und anschließender Mahlung. Verwendet wird das Produkt in der Photographie sowie in Kopierpapieren. Für die Emaileinarbeitung ist es aufgrund seines hohen Schwefelgehaltes, der zu rauhen, matten Oberflächen führt, sowie aufgrund seiner Feinteiligkeit, die Klumpenbildung in der Frittenrohstoffmischung und damit unvollständiges Lösen sowie Schlammbildung beim Er­schmelzen der Fritte verursacht, nicht geeignet.British Patent 1,176,912 describes a finely divided anatase with a sulfate content of 0.45-1.2%, based on TiO₂, a BET surface area of 35 to 55 m² / g and a primary particle size of 0.025-0.05 µm . The production is carried out by calcining a sulfuric acid-containing TiO₂ hydrate at 725 to 760 ° C and subsequent grinding. The product is used in photography as well as in copy papers. It is not suitable for enamel incorporation due to its high sulfur content, which leads to rough, matt surfaces, as well as its fine particle size, which causes lumps in the frit raw material mixture and thus incomplete dissolving and sludge formation when the frit melts.

In der deutschen Offenlegungsschrift 1 592 428 wird Titandioxidhydrat oder vorzugsweise kleine Titan­dioxidteilchen in einer Flüssigkeit zur Förderung einer Agglomeration chemisch behandelt, die Teilchen zu Mikro­kugeln von 1 bis 500 µm agglomeriert und die agglome­ rierten Mikrokugeln getrocknet und kalziniert. Die che­mische Behandlung besteht aus einer Reaktion mit einer Mineralsäure, einer organ. Säure oder einer Base. Das Schüttgewicht der erhaltenen TiO₂-Pulver, die für die Verwendung als Katalysatorträger geeignet sind, liegt bei 0,8 bis 1,0 kg/l. Für die Einarbeitung in Email sind die Produkte nicht geeignet, da die einzelnen Granulat­körner durch die chemische Behandlung in Verbindung mit der anschließenden Agglomeration sehr dicht gepackt und hart werden, was zu einem schlechten und unvollständigen Aufschmelzen in der Emailfritte führt.In German Offenlegungsschrift 1 592 428, titanium dioxide hydrate or preferably small titanium dioxide particles are chemically treated in a liquid to promote agglomeration, the particles agglomerate into microspheres from 1 to 500 μm and the agglomerate microspheres dried and calcined. The chemical treatment consists of a reaction with a mineral acid, an organ. Acid or a base. The bulk density of the TiO₂ powder obtained, which are suitable for use as a catalyst support, is 0.8 to 1.0 kg / l. The products are not suitable for incorporation into enamel, since the individual granules are very densely packed and hard as a result of the chemical treatment in connection with the subsequent agglomeration, which leads to poor and incomplete melting in the enamel frit.

Aufgabe war es daher, ein geeignetes Titandioxid, das als Trübungsmittel für glasartige Emails und Schmelz­glasuren eingesetzt werden kann, zur Verfügung zu stellen.The task was therefore to provide a suitable titanium dioxide, which can be used as an opacifier for glassy enamels and enamels.

Es wurde nun gefunden, daß das erfindungsgemäße Titan­dioxid die obengenannten Anforderungen erfüllt. Dieses Titandioxid weist einen TiO₂-Gehalt von ≧ 87 Gew.-%, einen Sulfatgehalt von kleiner als 0,45 Gew.-%, vorzugs­weise kleiner als 0,3 Gew.-%, jeweils bezogen auf TiO₂, einen Alkalioxidgehalt von kleiner als 0,5 Gew.-%, vor­zugsweise kleiner als 0,2 Gew-%, bezogen auf TiO₂, einen Restwassergehalt von kleiner als 12 Gew.-%, be­zogen auf TiO₂, eine BET-Oberfläche von 30 bis 500 m²/g, ein Schüttgewicht von 0,2 bis 0,8 kg/l, eine Primär­teilchengröße von 0,005 bis 0,1 µm und eine mittlere aggregierte Korngröße von 30 bis 500 µm auf und liegt in amorpher Form und/oder als kristalliner Anatas vor.It has now been found that the titanium dioxide according to the invention meets the above requirements. This titanium dioxide has a TiO₂ content of ≧ 87% by weight, a sulfate content of less than 0.45% by weight, preferably less than 0.3% by weight, in each case based on TiO₂, an alkali oxide content of less than 0 , 5 wt .-%, preferably less than 0.2 wt .-%, based on TiO₂, a residual water content of less than 12 wt .-%, based on TiO₂, a BET surface area of 30 to 500 m² / g, a bulk weight of 0.2 to 0.8 kg / l, a primary particle size of 0.005 to 0.1 µm and an average aggregate grain size of 30 to 500 µm and is in amorphous form and / or as crystalline anatase.

Der TiO₂-Gehalt der Granulate beträgt ≧ 87 Gew.-%, kann jedoch durch Temperaturbehandlung noch angehoben werden. Der Sulfatgehalt liegt bei weniger als 0,45 Gew.-%, vor­zugsweise weniger als 0,3 Gew.-%, bezogen auf TiO₂. Höhere Gehalte an Sulfat wirken sich ungünstig auf die TiO₂-Rekristallisation beim Emaileinbrand aus und führen zu unregelmäßigen, matten Emaillierungen.The TiO₂ content of the granules is ≧ 87% by weight, but can still be increased by heat treatment. The sulfate content is less than 0.45 wt .-%, preferably less than 0.3 wt .-%, based on TiO₂. Higher sulfate levels have an unfavorable effect on TiO₂ recrystallization during enamel baking and lead to irregular, matt enamelling.

Der Gesamtgehalt an Alkalioxiden, insbesondere an Natri­um- und Kaliumoxid, liegt unter 0,5 Gew.-%, vorzugsweise unter 0,2 Gew.-%, bezogen auf TiO₂. Höhere Anteile haben Einbußen in der Emailtrübung zur Folge. Ein Restwasser­gehalt bis zu 12 Gew.-%, bezogen auf TiO₂, beeinträch­tigt die emailtechnischen Eigenschaften des Titandioxids nicht.The total content of alkali oxides, in particular sodium and potassium oxide, is below 0.5% by weight, preferably below 0.2% by weight, based on TiO₂. Higher proportions result in losses in the enamel cloudiness. A residual water content up to 12 wt .-%, based on TiO₂, does not affect the enamel properties of the titanium dioxide.

Die hohe BET-Oberfläche von 30 bis 500 m²/g (Bestimmung der BET-Oberfläche nach DIN 66 131, Abschnitt 6. Oktober 1973; 5-Punkt-Methode, Meßgas: Stickstoff, Adsorption bei der Temperatur des siedenden Stickstoffs, Annahme des Flächenbedarfs eines Stickstoffmoleküls von 0,162 nm², Vorbehandlung: 1 Stunde Ausheizen im Stick­stoffstrom bei 130°C) und die geringe Primärteilchen­größe von 0,005 bis 0,1 µm haben eine hohe Reaktivität und somit ein ausgezeichnetes Aufschlußverhalten des TiO₂ in der Emailschmelze zur Folge.The high BET surface area of 30 to 500 m² / g (determination of the BET surface area according to DIN 66 131, section October 6, 1973; 5-point method, measuring gas: nitrogen, adsorption at the temperature of the boiling nitrogen, assumption of the space requirement a nitrogen molecule of 0.162 nm², pretreatment: 1 hour heating in a nitrogen stream at 130 ° C) and the small primary particle size of 0.005 to 0.1 µm have a high reactivity and thus an excellent digestion behavior of the TiO₂ in the enamel melt.

Die 30 bis 500 µm großen, sphärischen Aggregate zeigen ein einwandfreies Fließverhalten, kleben beim Mischen mit den übrigen Frittekomponenten nicht und weisen eine gute Stabilität auf, d.h. sie zerfallen beim Mischprozeß nicht in Feinkorn, was zu Verklumpungen und unvollstän­digen Aufschmelzen führen würde.The 30 to 500 µm large, spherical aggregates show perfect flow behavior, do not stick when mixed with the other frit components and have one good stability, ie they do not disintegrate into fine grains during the mixing process, which would lead to clumping and incomplete melting.

Die Aggregate verteilen sich beim Mischen sehr gleich­mäßig in der Fritte und schmelzen anschließend vollstän­dig und gleichmäßig auf.When mixed, the aggregates are distributed evenly in the frit and then melt completely and evenly.

In der abgeschreckten Fritte bilden die Partikel titan­dioxidreiche Nahbezirke, die im Anfangsstadium des Emailbrands als Keimzellen für die Titandioxidrekri­stallisation wirken. Im weiteren Verlauf des Emailbrands wird dann nahezu ausschließlich Anatas in geeigneter Kristallitgröße, isometrischer Form und gleichmäßiger Verteilung erzeugt, wodurch ein hohes Reflexionsvermögen bei ausgezeichneter Deckkraft erhalten wird.In the quenched frit, the particles form titanium dioxide-rich neighborhoods that act as germ cells for titanium dioxide recrystallization in the early stages of enamel firing. In the further course of the enamel firing, almost exclusively anatase in a suitable crystallite size, isometric shape and even distribution is produced, whereby a high reflectivity with excellent opacity is obtained.

In einer besonderen Ausführungsform enthält das Titandi­oxid vorzugsweise Oxide, Phosphate und/oder Silikate der Metalle Mg, Ca, Sr, Ba, Sn, Sb, Bi, Y, Zr, Zn, V, Nb, W und/oder Mo und/oder Oxide der Elemente P und/oder Si in einer Menge bis zu 10 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 7 Gew.-%, bezogen auf Titandioxid. So verbessert bei­spielsweise ein Zusatz von P₂O₅ die TiO₂-Rekristalli­sation und somit die Trübung im Email, ein Zusatz von WO₃ den Farbton im Email. Überraschenderweise ist hier­bei die ursprüngliche, räumliche Entfernung der Zusatz­stoffe vom TiO₂-Korn für die nachfolgende TiO₂-Trübung von großer Wichtigkeit, d.h., ein Einbringen derselben Zusatzstoffe in derselben Menge direkt in die Fritte hätte einen weitaus geringeren Effekt zur Folge.In a particular embodiment, the titanium dioxide preferably contains oxides, phosphates and / or silicates of the metals Mg, Ca, Sr, Ba, Sn, Sb, Bi, Y, Zr, Zn, V, Nb, W and / or Mo and / or oxides of the elements P and / or Si in an amount of up to 10% by weight, preferably up to 7% by weight, based on titanium dioxide. For example, an addition of P₂O₅ improves the TiO₂ recrystallization and thus the turbidity in the enamel, an addition of WO₃ improves the color in the enamel. Surprisingly, the original, spatial removal of the additives from the TiO₂ grain is of great importance for the subsequent TiO₂ turbidity, that is, the introduction of the same Adding additives in the same amount directly to the frit would have a much smaller effect.

Das Titandioxid kann zusätzlich Bindemittel wie z.B. Wasserglas, Carboxymethylcellulosen und/oder Polyvinyl­alkohole und/oder Verflüssiger wie z.B. Polyphosphate und/oder Polyacrylate in einer Menge von jeweils 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf TiO₂, enthalten.The titanium dioxide can additionally contain binders such as e.g. Water glass, carboxymethyl celluloses and / or polyvinyl alcohols and / or plasticizers such as e.g. Contain polyphosphates and / or polyacrylates in an amount of 0.1 to 5 wt .-%, based on TiO₂.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein geeignetes Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Titan­dioxids, wobei gefälltes, säurehaltiges Titandioxidhy­drat mit einer Base auf pH 7 bis 13 gebracht wird, gegebenenfalls eine 0,1 bis 10 stündige Erhitzung auf eine Temperatur zwischen 40°C und Rückfluß erfolgt, filtriert und gewaschen wird, die überschüssige Base gegebenenfalls entfernt wird, eine Sprühtrocknung gege­benenfalls unter Zusatz von Hilfsstoffen erfolgt und sich gegebenenfalls eine Temperaturbehandlung bei 200 bis 800°C, vorzugsweise 400 bis 600°C, anschließt.The invention furthermore relates to a suitable process for the preparation of the titanium dioxide according to the invention, in which the precipitated, acidic titanium dioxide hydrate is brought to a pH of from 7 to 13 with a base, optionally heating for 0.1 to 10 hours to a temperature between 40 ° C. and reflux, is filtered and washed, the excess base is optionally removed, spray drying is carried out, if appropriate, with the addition of auxiliaries and, if appropriate, a temperature treatment at 200 to 800 ° C., preferably 400 to 600 ° C., follows.

Die Basenbehandlung des säurehaltigen TiO₂-Hydrats hat das Ziel, die anhaftende Säure möglichst vollständig in das entsprechende Salz zu überführen, das anschließend ausgewaschen wird. Dabei begünstigt eine vorherige 0,1 bis 10 stündige Erhitzung des basebehandelten TiO₂-­Hydrats auf eine Temperatur zwischen 40°C und Rückfluß die Salzentfernung.The base treatment of the acidic TiO₂ hydrate has the goal of converting the adhering acid as completely as possible into the corresponding salt, which is then washed out. A prior 0.1 to 10 hour heating of the base-treated TiO₂ hydrate to a temperature between 40 ° C and reflux favors the salt removal.

In einer besonderen Ausführungsform kann das salzhaltige TiO₂-Hydrat vor Waschung einer Druckbehandlung unterwor­fen werden. Dies kann z.B. erfolgen, indem die Tempera­turbehandlung in einem geschlossen Druckbehälter durch­geführt wird. Auch kann z.B. die Hochdruck-Entspannungs-­Technik in geeigneten Apparaturen eingesetzt werden.In a special embodiment, the salt-containing TiO₂ hydrate can be subjected to a pressure treatment before washing. This can e.g. done by performing the temperature treatment in a closed pressure vessel. Also e.g. the high pressure relaxation technology can be used in suitable equipment.

Die genannten Maßnahmen führen zu einer Verbesserung der Filtration und Fremdsalzauswaschung, was eine Verbes­serung der emailtechnischen Eigenschaften des so behan­delten Titandioxids zur Folge hat.The measures mentioned lead to an improvement in the filtration and foreign salt leaching, which results in an improvement in the enamel properties of the titanium dioxide treated in this way.

Im Anschluß an Filtration und Waschung wird die über­schüssige Base vorzugsweise wieder größtenteils ent­fernt. Beim Einsatz von Natronlauge und/oder Kalilauge geschieht das, indem mit einer Säure wie z.B. Salz-, Salpeter- und/oder Phosphorsäure auf einen pH-Wert von 7 bis 2 gestellt wird und das entstandene Natrium- und/oder Kaliumsalz durch erneute Filtration und Waschen entfernt wird. Auch bei diesem Schritt sind Maßnahmen zur Verbesserung von Filtration und Waschung, wie Temperatur- oder Druckbehandlung möglich.After filtration and washing, the excess base is preferably largely removed again. When using sodium hydroxide solution and / or potassium hydroxide solution, this is done by using an acid such as Hydrochloric, nitric and / or phosphoric acid is adjusted to a pH of 7 to 2 and the sodium and / or potassium salt formed is removed by renewed filtration and washing. Measures to improve filtration and washing, such as temperature or pressure treatment, are also possible in this step.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird Ammoniak als Base eingesetzt. Das gebildete Ammoniumsalz kann ebenfalls nach einer pH-Wert-Einstellung auf 7 bis 2 mit Hilfe einer Säure und anschließender Filtration mit Waschung entfernt werden. Vorzugsweise läßt es sich aber auch durch eine Temperaturbehandlung nach Sprüh­trocknung bei 400 bis 800°C entfernen, wobei dann der zweite Filtrationszyklus eingespart wird.In a further preferred embodiment, ammonia is used as the base. The ammonium salt formed can also be removed after adjusting the pH to 7 to 2 using an acid and then filtering with washing. However, it can preferably also be removed by heat treatment after spray drying at 400 to 800 ° C., in which case the second filtration cycle is saved.

Dem gewaschenen, salzarmen Titandioxidhydrat können in einer bevorzugten Ausführungsform vor der Sprühtrocknung Hilfsstoffe in geeigneter Form zugegeben werden, die im Endprodukt vorwiegend als Oxide, Phosphate und/oder Silikate der Elemente Mg, Ca, Sr, Ba, Sn, Sb, Bi, Y, Zi, Zn, V, Nb, W und/oder Mo und/oder als Oxide der Elemente P und/oder Si in einer Menge bis zu 10 Gew.-%, vorzugs­weise bis zu 7 Gew.-%, bezogen auf Titandioxid, vor­liegen.In a preferred embodiment, the washed, low-salt titanium dioxide hydrate can, in a preferred embodiment, be admixed in a suitable form before the spray drying, which in the end product predominantly as oxides, phosphates and / or silicates of the elements Mg, Ca, Sr, Ba, Sn, Sb, Bi, Y, Zi, Zn, V, Nb, W and / or Mo and / or as oxides of the elements P and / or Si in an amount of up to 10% by weight, preferably up to 7% by weight, based on titanium dioxide .

Bei den Hilfsstoffen handelt es sich um Salze der oben genannten Metalle wie Carbonate, Nitrate, Chloride, Fluoride, Silikate, Phosphate oder Oxide.The auxiliary substances are salts of the above-mentioned metals such as carbonates, nitrates, chlorides, fluorides, silicates, phosphates or oxides.

Auch Bindemittel wie z.B. Wasserglas, Carboxymethyl­cellulosen oder Polyvinylalkohole und/oder Verflüssiger wie z.B. Polyphosphate oder Polyacrylate können dem TiO₂-Hydrat vor der Kalzinierung in einer Menge von jeweils 0,1 bis 5 Gew.-% zugemischt werden.Also binders such as Water glass, carboxymethyl celluloses or polyvinyl alcohols and / or plasticizers such as e.g. Polyphosphates or polyacrylates can be added to the TiO₂ hydrate in an amount of 0.1 to 5% by weight each before the calcination.

Die Sprühtrocknung erfolgt bei einer Ablufttemperatur oberhalb 90°C, vorzugsweise oberhalb 140°C. Hierzu wird die salzarme TiO₂-Hydratsuspension gegebenenfalls mit Hilfsstoffen versetzt und mit einem Feststoffgehalt ≧ 25 Gew.-%, vorzugsweise ≧ 35 Gew.-% wahlweise über eine Ein- oder Mehrstoffdüse oder eine Zentrifugalzer­stäuberscheibe in den Trocknungsturm eingetragen. Sowohl ein hoher Feststoffgehalt der Aufgabesuspension als auch eine hohe Trocknungstemperatur im Sprühtrockner wirken sich günstig auf die Granalienstabilität und somit auf die emailtechnische Verarbeitbeitbarkeit des TiO₂ aus.Spray drying takes place at an exhaust air temperature above 90 ° C, preferably above 140 ° C. For this purpose, the low-salt TiO₂ hydrate suspension is optionally mixed with auxiliaries and, with a solids content of Gew 25% by weight, preferably ≧ 35% by weight, optionally introduced into the drying tower via a single- or multi-component nozzle or a centrifugal atomizer disc. Both a high solids content of the feed suspension and a high drying temperature in the spray dryer have a favorable effect on the stability of the granules and thus on the processability of the TiO₂ by email.

Durch eine anschließende Temperung des sprühgetrockneten Pulvers bei 200 bis 800°C, vorzugsweise 400 bis 600°C können der TiO₂-Gehalt und die Kornstabilität gege­benenfalls erhöht werden.Subsequent annealing of the spray-dried powder at 200 to 800 ° C, preferably 400 to 600 ° C, the TiO₂ content and the grain stability can be increased if necessary.

Als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Herstel­lungsverfahren dient vorzugsweise gefälltes, schwefel­säurehaltiges Titandioxidhydrat mit einer BET-Oberfläche zwischen 50 und 500 m²/g, wie es z.B. beim Pigmenther­stellungsprozeß nach dem Sulfatverfahren anfällt.Precipitated, sulfuric acid-containing titanium dioxide hydrate with a BET surface area between 50 and 500 m 2 / g, as used e.g. arises in the pigment production process using the sulfate process.

Das erfindungsgemäße Titandioxid kann als Trübungsmittel bei der Herstellung von Emails oder Schmelzglasuren ver­wendet werden.The titanium dioxide according to the invention can be used as an opacifier in the production of enamels or glazes.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Beispiele 1 und 2 näher erläutert, ohne daß diese eine Einschränkung darstellen.The invention is explained in more detail below with the aid of examples 1 and 2, without these constituting a restriction.

Beispiel 1example 1

Eine wäßrige Titandioxidhydratsuspension mit einem TiO₂-Gehalt von 25,5 Gew.-%, einem Sulfatgehalt von 7,5 Gew.-%, bezogen auf TiO₂, und einer BET-Oberfläche von 280 m²/g wird mit Natronlauge auf pH 8 gebracht, 1 Stunde auf 90°C erhitzt, filtriert und salzfrei ge­waschen, in H₂O resuspendiert, mit Salzsäure auf pH 4 gestellt, erneut filtriert und salzfrei gewaschen. Der Filterkuchen mit 40 Gew.-%igem Feststoffgehalt wird re­suspendiert. Dieser Suspension werden 0,5 Gew.-% P₂O₅, bezogen auf TiO₂, zugesetzt und anschließend wird in einem Sprühtrockner mit Zentrifugalscheibenzerstäubung bei einer Ablufttemperatur von 170°C getrocknet.An aqueous titanium dioxide hydrate suspension with a TiO₂ content of 25.5% by weight, a sulfate content of 7.5% by weight, based on TiO₂, and a BET surface area of 280 m² / g is brought to pH 8 with sodium hydroxide solution, Heated to 90 ° C for 1 hour, filtered and washed free of salt, resuspended in H₂O, adjusted to pH 4 with hydrochloric acid, filtered again and washed free of salt. The filter cake with a solids content of 40% by weight is resuspended. 0.5% by weight of P₂O₅, based on TiO₂, are added to this suspension and then it is dried in a spray dryer with centrifugal disk atomization at an exhaust air temperature of 170 ° C.

Das erhaltene Produkt weist einen TiO₂-Gehalt von 92,0 Gew.-%, einen Sulfatgehalt von 0,2 Gew.-%, bezogen auf TiO₂, einen Alkaloxidgehalt von 0,1 Gew.-%, bezogen auf TiO₂, einen Chloridgehalt von 0,4 Gew.-%, bezogen auf TiO₂, einen P₂O₅-Gehalt von 0,5 Gew.-%, bezogen auf TiO₂, einen H₂O-Gehalt von 6,7 Gew.-%, bezogen auf TiO₂, eine BET-Oberfläche von 280 m²/g, eine Primärteilchen­größe von 0,01 µm, ein Schnüttgewicht von 0,45 kg/l und eine mittlere aggregierte Korngröße von 80 µm auf und liegt als amorpher und kristalliner Anatas vor.The product obtained has a TiO₂ content of 92.0 wt .-%, a sulfate content of 0.2 wt .-%, based on TiO₂, an alkali oxide content of 0.1 wt .-%, based on TiO₂, a chloride content of 0.4 wt .-%, based on TiO₂, a P₂O₅ content of 0.5 wt .-%, based on TiO₂, an H₂O content of 6.7 wt .-%, based on TiO₂, a BET surface area of 280 m² / g, a primary particle size of 0.01 µm, a bulk density of 0.45 kg / l and an average aggregate grain size of 80 µm and is present as an amorphous and crystalline anatase.

Das Produkt klebt nicht, ist freifließend und zeigt ein ausgezeichnetes Misch- und Aufschlußverhalten in einer Bortitanweißemailfritte. Nach Auftrag und Einbrand wird ein hohes Reflexionsvermögen, eine hohe Deckkraft und ein günstiger Farbton der Emaillierung erhalten.The product does not stick, is free-flowing and shows excellent mixing and digestion behavior in a bortitanium white enamel frit. After order and branding maintain high reflectivity, high opacity and a favorable shade of the enamel.

Beispiel 2Example 2

Eine Titandioxidhydratsuspension wie in Beispiel 1 be­schrieben wird mit Ammoniak auf pH 8 gebracht, eine Stunde auf 60°C erhitzt, filtriert und salzfrei gewa­schen. Der Rückstand wird in Wasser zu einer 35 Gew.-%igen Suspension aufgenommen. Anschließend wird in einem Sprühtrockner mit Düsenzerstäubung bei einer Ablufttemperatur von 140°C getrocknet und 30 Minuten bei 500°C nachgetempert. Das erhaltene Produkt weist einen TiO₂-Gehalt von 97 Gew.-%, einen Sulfatgehalt von 0,25 Gew.-%, bezogen auf TiO₂, einen H₂O-Gehalt von 1,7 Gew.-%, bezogen auf TiO₂, eine BET-Oberfläche von 115 m²/g, ein Schüttgewicht von 0,6 kg/l, eine Pri­märteilchengröße von 0,03 µm und eine mittlere aggre­gierte Korngröße von 185 µm auf und liegt überwiegend als kristalliner Anatas vor.A titanium dioxide hydrate suspension as described in Example 1 is brought to pH 8 with ammonia, heated to 60 ° C. for one hour, filtered and washed free of salt. The residue is taken up in water to form a 35% by weight suspension. The mixture is then dried in a spray dryer with atomization at an exhaust air temperature of 140 ° C. and post-annealed at 500 ° C. for 30 minutes. The product obtained has a TiO₂ content of 97% by weight, a sulfate content of 0.25% by weight, based on TiO₂, an H₂O content of 1.7% by weight based on TiO₂, a BET Surface of 115 m² / g, a bulk density of 0.6 kg / l, a primary particle size of 0.03 µm and an average aggregate grain size of 185 µm and is predominantly in the form of crystalline anatase.

Das Produkt klebt nicht, ist freifließend und zeigt ein ausgezeichentes Misch- und Aufschlußverhalten in einer Bortitanweißemailfritte. Nach Auftrag und Einbrand wird ein hohes Reflexionsvermögen, eine hohe Deckkraft und ein günstiger Farbton der Emaillierung erhalten.The product does not stick, is free-flowing and shows excellent mixing and digestion behavior in a bortitanium white enamel frit. After application and penetration, a high reflectivity, a high covering power and a favorable color of the enamelling are obtained.

Claims (7)

1. Titandioxid, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Gehalt von ≧ 87 Gew.-% Titandioxid, einen Sulfat-­Gehalt von ≦ 0,45 Gew.-%, vorzugsweise < 0,3 Gew.-­%, bezogen auf TiO₂, einen Alkalioxid-Gehalt von < 0,5 Gew.-%, vorzugsweise < 0,2 Gew.-%, bezogen auf TiO₂, einen H₂O-Gehalt von < 12 Gew.-%, bezogen auf TiO₂, eine BET-Oberfläche von 30 bis 500 m²/g, ein Schüttgewicht von 0,2 bis 0,8 kg/l, eine Pri­märteilchengröße von 0,005 bis 0,1 µm und eine mittlere aggregierte Korngröße von 30-500 µm auf­weist und in amorpher Form und/oder als kristal­liner Anatas vorliegt.1. titanium dioxide, characterized in that it has a content of ≧ 87 wt .-% titanium dioxide, a sulfate content of ≦ 0.45 wt .-%, preferably <0.3 wt .-%, based on TiO₂, an alkali oxide Content of <0.5 wt .-%, preferably <0.2 wt .-%, based on TiO₂, an H₂O content of <12 wt .-%, based on TiO₂, a BET surface area of 30 to 500 m² / g, a bulk density of 0.2 to 0.8 kg / l, a primary particle size of 0.005 to 0.1 microns and an average aggregate grain size of 30-500 microns and is in amorphous form and / or as crystalline anatase. 2. Titandioxid gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß es vorwiegend Oxide, Phosphate und/oder Silikate der Metalle Mg, Ca, Sr, Ba, Sn, Sb, Bi, Y, Zr, Zn, V, W und/oder Mo und/oder Oxide der Elemente P und/oder Si in einer Menge von bis zu 10 Gew.-%, bezogen auf TiO₂, enthält.2. Titanium dioxide according to claim 1, characterized in that it is predominantly oxides, phosphates and / or silicates of the metals Mg, Ca, Sr, Ba, Sn, Sb, Bi, Y, Zr, Zn, V, W and / or Mo and / or oxides of the elements P and / or Si in an amount of up to 10 wt .-%, based on TiO₂, contains. 3. Verfahren zur Herstellung von Titandioxid nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeich­net, daß säurehaltiges Titandioxidhydrat mit einer Base auf pH 7-13 eingestellt wird, gegebenenfalls eine 0,1 bis 10 stündige Erhitzung auf eine Tempera­tur zwischen 40°C und Rückfluß erfolgt, filtriert und gewaschen wird, die überschüssige Base gege­benenfalls entfernt wird, eine Sprühtrocknung, gegebenenfalls unter Zusatz von Hilfsstoffen, er­ folgt und sich gegebenenfalls eine Temperaturbe­handlung bei 200 bis 800°C, vorzugsweise 400 bis 600°C anschließt.3. A process for the preparation of titanium dioxide according to one of claims 1 or 2, characterized in that acidic titanium dioxide hydrate is adjusted to pH 7-13 with a base, optionally 0.1 to 10 hours of heating to a temperature between 40 ° C and reflux , filtered and washed, the excess base is optionally removed, spray drying, optionally with the addition of auxiliaries, he follows and optionally a temperature treatment at 200 to 800 ° C, preferably 400 to 600 ° C follows. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß schwefelsäurehaltiges TiO₂-Hydrat, daß nach Hydrolyse beim Pigmentherstellungsprozeß nach dem Sulfatverfahren mit einer BET-Oberfläche zwischen 50 und 500 m²/g anfällt, eingesetzt wird.4. The method according to claim 3, characterized in that sulfuric acid-containing TiO₂ hydrate that is obtained after hydrolysis in the pigment production process by the sulfate process with a BET surface area between 50 and 500 m² / g. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Base Natronlauge und/oder Kalilauge einge­setzt und die überschüssige Base entfernt wird, indem mit einer Säure auf einen pH-Wert von 2-7 eingestellt und das entstandene Natrium- und/oder Kaliumsalz durch erneutes Filtrieren und Waschen entfernt wird.5. The method according to claim 3, characterized in that the base used is sodium hydroxide solution and / or potassium hydroxide solution and the excess base is removed by adjusting to a pH of 2-7 with an acid and the resulting sodium and / or potassium salt filtering and washing again. 6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Base Ammoniak eingesetzt und das über­schüssige Ammoniak und das entstandene Ammoniumsalz durch Temperaturbehandlung bei 400 bis 800°C entfernt werden.6. The method according to claim 3, characterized in that ammonia is used as the base and the excess ammonia and the ammonium salt formed are removed by temperature treatment at 400 to 800 ° C. 7. Verwendung des Titandioxids gemäß Anspruch 1 und 2 als Trübungsmittel für glasartige Emails und Schmelzglasuren.7. Use of the titanium dioxide according to claim 1 and 2 as an opacifier for glassy enamels and glazes.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0640386A1 (en) * 1993-06-29 1995-03-01 Bayer Ag Process for the production of mixed oxides powders for denitration catalysts
EP0748769A1 (en) * 1995-06-12 1996-12-18 Kemira Pigments, Inc. Method for the preparation of desulfurized titanium oxide hydrolysate of high purity
WO1999036362A1 (en) * 1998-01-13 1999-07-22 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft METHOD FOR PRODUCING TiO2 ACCORDING TO THE SULFATE METHOD
WO1999041316A1 (en) * 1998-02-17 1999-08-19 Kerr-Mcgee Pigments Gmbh & Co. Kg PROCESS AND FURNACE FOR THE PRODUCTION OF TiO2 PIGMENT ACCORDING TO THE SULFATE PROCESS
EP1178011A1 (en) * 2000-07-31 2002-02-06 Sumitomo Chemical Company, Limited Titanium oxide production process
WO2003018481A1 (en) * 2001-08-22 2003-03-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Purification of titania
US9724302B2 (en) 2010-04-09 2017-08-08 Pacira Pharmaceuticals, Inc. Method for formulating large diameter synthetic membrane vesicles

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3840196C1 (en) * 1988-11-29 1990-04-12 Bayer Ag, 5090 Leverkusen, De
EP1614409B8 (en) * 2004-06-28 2017-09-27 DENTSPLY SIRONA Inc. Opaque dental ceramic, process and use thereof
JP2008519750A (en) * 2004-11-11 2008-06-12 バーゼル・ポリオレフィン・イタリア・ソチエタ・ア・レスポンサビリタ・リミタータ Production of TiO2 powder from waste liquid containing titanium compound

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2721787A (en) * 1950-10-23 1955-10-25 American Cyanamid Co Free-flowing, nondusting titania
FR2009058A6 (en) * 1968-05-22 1970-01-30 Titan Gmbh
JPS6279841A (en) * 1985-10-02 1987-04-13 Teikoku Kako Kk Production of inorganic spherical body

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1176046A (en) * 1966-12-19 1970-01-01 Grace W R & Co Preparation of Microspheroidal Titanium Dioxide.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2721787A (en) * 1950-10-23 1955-10-25 American Cyanamid Co Free-flowing, nondusting titania
FR2009058A6 (en) * 1968-05-22 1970-01-30 Titan Gmbh
JPS6279841A (en) * 1985-10-02 1987-04-13 Teikoku Kako Kk Production of inorganic spherical body

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEMICAL ABSTRACTS, Band 107, Nr. 4, Juli 1987, Seite 127, Zusammenfassung Nr. 25501e, Columbus, Ohio, US; & JP-A-62 079 841 (TEIKOKU KAKO CO., LTD) 13-04-1987 *

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0640386A1 (en) * 1993-06-29 1995-03-01 Bayer Ag Process for the production of mixed oxides powders for denitration catalysts
US5723404A (en) * 1993-06-29 1998-03-03 Bayer Aktiengesellschaft Process for the production of mixed oxide powders for catalysts for the removal of nitrogen oxides
EP0748769A1 (en) * 1995-06-12 1996-12-18 Kemira Pigments, Inc. Method for the preparation of desulfurized titanium oxide hydrolysate of high purity
WO1999036362A1 (en) * 1998-01-13 1999-07-22 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft METHOD FOR PRODUCING TiO2 ACCORDING TO THE SULFATE METHOD
WO1999041316A1 (en) * 1998-02-17 1999-08-19 Kerr-Mcgee Pigments Gmbh & Co. Kg PROCESS AND FURNACE FOR THE PRODUCTION OF TiO2 PIGMENT ACCORDING TO THE SULFATE PROCESS
EP1614659A3 (en) * 2000-07-31 2008-05-14 Sumitomo Chemical Company, Limited Titanium oxide production process
US6726891B2 (en) 2000-07-31 2004-04-27 Sumitomo Chemical Company, Limited Titanium oxide production process
EP1614659A2 (en) * 2000-07-31 2006-01-11 Sumitomo Chemical Company, Limited Titanium oxide production process
EP1178011A1 (en) * 2000-07-31 2002-02-06 Sumitomo Chemical Company, Limited Titanium oxide production process
WO2003018481A1 (en) * 2001-08-22 2003-03-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Purification of titania
AU2002333380B2 (en) * 2001-08-22 2007-07-12 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Purification of titania
US8071069B2 (en) 2001-08-22 2011-12-06 Shell Oil Company Purification of titania
US9724302B2 (en) 2010-04-09 2017-08-08 Pacira Pharmaceuticals, Inc. Method for formulating large diameter synthetic membrane vesicles
US9730892B2 (en) 2010-04-09 2017-08-15 Pacira Pharmaceuticals, Inc. Method for formulating large diameter synthetic membrane vesicles
US9737482B2 (en) 2010-04-09 2017-08-22 Pacira Pharmaceuticals, Inc. Method for formulating large diameter synthetic membrane vesicles
US9737483B2 (en) 2010-04-09 2017-08-22 Pacira Pharmaceuticals, Inc. Method for formulating large diameter synthetic membrane vesicles
US9757336B2 (en) 2010-04-09 2017-09-12 Pacira Pharmaceuticals, Inc. Method for formulating large diameter synthetic membrane vesicles
US9808424B2 (en) 2010-04-09 2017-11-07 Pacira Pharmaceuticals, Inc. Method for formulating large diameter synthetic membrane vesicles
US10045941B2 (en) 2010-04-09 2018-08-14 Pacira Pharmaceuticals, Inc. Method for formulating large diameter synthetic membrane vesicles
US10398648B2 (en) 2010-04-09 2019-09-03 Pacira Pharmaceuticals, Inc. Method for formulating large diameter synthetic membrane vesicles

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